FLUENT通用流體仿真培訓課程班

課程簡介：

FLUENT通用流體仿真培訓課程目標：

Fluent軟件培訓課程大綱

一、數值模擬能解決的問題、發展方向和一些展望

（1）數值模擬的基礎和發展狀態、工程應用案例展示
（2）數值模擬的現狀和實際應用情況
（3）數值模擬的未來發展趨勢
（4）數值模擬的難題和展望
（5）數值模擬的現象以及相關概念
（6）數值模擬的分析方法
（7）數值模擬的一些樣例, 技術應用場景和能力范圍
1計算流體力學相關知識基礎
2流體與流動的基本性質
3掌握流體動力學控制方程
4對控制方程進一步的討論
5相似原理與量綱分析
6理想不可壓縮流體的定常流動
二、ANSYS Meshing及
FLUENT Meshing網格生成技術
多物理場網格劃分工具ANSYS Meshing

（1）ANSYS Mesh網格劃分
（2） ANSYS Mesh模塊簡介及界面組成
（3） ANSYS Mesh網格劃分流程
（4） 全局網格控制選項
（5） 全局網格劃分實例
（6） 局部網格控制選項
（7）局部網格劃分實例
（8） 網格質量評價標準
（9）綜合實例

專業流體網格劃分工具Fluent Meshing
（1）Fluent Meshing網格劃分
2） Fluent Mesh模塊簡介
3） Fluent Mesh界面組成
4） Fluent Mesh網格劃分流程及實例演示
5） Fluent Mesh面網格劃分選項
6） Fluent Mesh體網格劃分選項
7） Fluent Mesh修復工具
8） Fluent Mesh網格劃分綜合實例
9） Fluent Mesh網格導出
三、FLUENT求解流程、模型理解、模擬方法）
1）CFD基礎，數值模擬原理
2）計算域選擇，網格生成，計算域檢查，比例關系
3）設置湍流模型，湍流模型的原理、分類和特點，應用領域和范圍，設置方法
4）設置其他高級子模型
5）設置邊界條件
6）設置求解參數，常用求解器設置，松弛因子，監視求解過程
7）迭代求解，常用的收斂判據標準
8）結果后處理及報告生成，顯示等值線圖，云圖，速度矢量圖，跡線圖，XY數據點圖，模擬結果動畫視頻制作，模擬結果報告等。
◇介紹Fluent的主要模塊、工作流場
◇介紹邊界條件的類型及設置方法
◇湍流模型選取原則
◇流體物性的正確設置
◇判定計算收斂的標準，及注意事項
四、FLUENT湍流模擬
（1） RANS類模型，如k-ε、k-ω、雷諾應力模型等講解
2） LES類模型及分離渦DES模型講解
3） 湍流模擬近壁區的處理方式，如壁面函數等對圓柱繞流進行模擬，得到流場分布。
◇快速掌握幾何模型→網格→Fluent求解的工作流程
◇Fluent中湍流模塊參數設定
◇通過CFD技術，預測流動效果，得到非穩態模擬結果
五、FLUENT共軛傳熱模擬
1）傳熱基本方程
2）材料熱參數
3）流體傳熱與固體傳熱計算的區別
4）熱邊界條件設置
5）自然對流步驟及實例講解
6）強制對流散熱計算步驟及實例講解
7）流體換熱介質散熱計算步驟及實例講解
六、FLUENT多相流模擬
1）多相流流體力學簡介
2）拉格朗日框架粒子運動模型DPM描述
3）VOF模型及應用
4）歐拉框架粒子場描述
5）歐拉與混合多相流模型（包含空化模擬）
6）多相流模型算例，包含氣液、氣固、液固等多相流問題
7）凝固及融化仿真參數設置、相關案例講解
七、顆粒DPM離散相模擬
1）DPM模型簡介
2）粒子特征
3）粒子軌跡計算方法
4）DPM邊界條件
5）DPM模擬及與流體耦合
6）霧化、液滴及射流的運動過程模擬
八、動網格及旋轉網格應用
1）動網格理論基礎
2）FLUENT動態網格模型算法
3）鋪層
4）彈性光順
5）局部重構法
6）旋轉網格模擬及應用實例
九、FLUENT綜合應用
專題1：如何改善計算過程中的收斂性
專題2：技巧：如何減少網格數量/如何提高網格質量
專題3：后處理技巧：如何將計算結果漂亮地展示出來，
動畫制作及空間渲染
專題4 :Fluent中常見錯誤及處理方法
十、FLUENT各領域實例操作講解
1）FLUENT流固耦合模擬算例
2）電機自然對流、強制風冷及水冷散熱仿真算例
3）動網格及旋轉網格模型算例
4）UDF算例
5）離散相、顆粒運動DPM模擬算例
6）多相流各類模型算例
7）旋轉攪拌器多相流模擬算例
8）大壩泄洪過程水波模擬算例
9）FLUENT在流體機械領域的應用：泵與風機模擬
10）換熱及制冷領域模擬：換熱器分析、氣流組織模擬
11）空化問題模擬
12）齒輪箱潤滑系統算例
13）Fluent氣動噪聲仿真算例

十一、 FLUENT 二次開發UDF、界面開發及自動化腳本編寫技術
1）FLUENT用戶自定義函數UDF介紹
2）數據定義和表達式應用
3）UDF程序編輯，包括例子
4）UDF的宏及其使用
5）FLUENT界面定制開發語言
6）第三方插件的加載及使用
7）超算及大型計算集群中FLUENT自動化腳本編寫技術

十二、FLUENT流固耦合
1）流體及固體計算域
2）多計算域網格生成
3）流固耦合計算域數據交換
4）流固耦合模擬求解
5）結果后處理
6）FLUENT流固耦合模擬最新功能介紹

十三、CFD-POST后處理與數據輸入分析

1）網格自適應、patch、Journal文件等技巧應用相關
2）計算中動畫檢測設置及生成
3）專業后處理CFD-POST與動畫生成（云圖、流線圖、矢量圖、立體云圖、等值面、曲線圖、自定義變量、多CAS比較等）

十四、輔助課程支持
1）疑難解答
2）分組討論
3）關鍵問題解析
4）學后交流、微信群建立等
5）學員可填寫自己想學習的內容，安排答疑講解
6）配備電子講義和模型，可拷貝案例資料等

十五、多相流-凝固融化
1.網格劃分實例：oil-motor（ANSYS mesh）
（1）抽取內流道
（2）壓縮僅獲得流體
（3）針對流體部分劃分網格（楔形位置對網格質量的影響）
（4）使用默認網格劃分，開啟曲率、鄰近選項
（5）設置入口、出口及內孔轉子面邊界條件，方便后續為該面設置轉速。

2. ANSYS mesh周期網格劃分。在Designmodel利用bool生成1/10模型，生成多體零件。設置圓柱坐標系，生成低面和高面。演示局部尺寸設置。演示外部流體與內部固體交界處的膨脹層網格。

3.噴管：對于2D模型，后續在Fluent中設置旋轉對稱，需在X軸上方，在DM屬性上設置為2D。整體尺寸180mm，設置映射面1，所有小面，將species end設置為14個底部點。設置映射面2，大正方型面。最后設置左側直管上下邊網格，尺寸80mm.附加練習：大方型左右邊設置偏移邊線。

4.1/10模型（1）先修改label。（2）檢查質量和模型問題（3）生成volume region（4）分割面，創建邊界條件。為周期性設置名稱，選擇一側面，設置旋轉軸，recovery即可。

5.oil-motor（Fluent Meshing）（1）先修改label。（2）檢查質量和模型問題（3）生成volume region（4）分割面，創建入口和出口邊界條件。（5）生成體網格（6）導入Fluent中。

6.（1）使用紊流模型（2）轉速261rad/s（3）將wall設置為interior（4）壓力入口設置為200Pa，水力直徑0.05m，壓力出口設置同樣值，盡管不希望有回流（5）設置葉片為moving wall，相對速度為0，使用耦合算法。

7.（1）層流，油液粘度0.0063，密度800.（2）rotor邊界設置繞Z軸20000RPM.（2）入口出口速度均為0，在后處理Force中，利用moment計算粘滯扭矩。P=Tw計算粘滯生熱。

8.噴管：（1）進入Fluent后首先設置軸對稱邊界及軸對稱求解器。（2）設置view顯示（3）開啟能量方程、開啟標準紊流及增強壁面（4）設置理想氣體材料（5）壓力設為7MPa，初始也是7Mpa（6）時間步長，0.1ms，1000步。100inte/timestep。（6）設置速度云圖（7）設置動畫20步記錄一次。

9.把氣動噪聲和渦街脫離放在第二天或第三天

10.水冷電機設置，講解耦合壁面及傳熱路徑，強制水冷

11.平面變壓器講解自然對流。（1）設置包圍，上方25mm，其余方向均為10mm（2）設置多體零件（3）設置1mm網格尺寸，設置曲率，鄰近2層，嘗試加膨脹層（3）命名選擇設置2個對稱面+一個壓力出口。（4）設置重力，設置標準，增強壁面紊流（5）材料為不可壓縮理想氣體。（6）fr4導入設為6.5,熱容為500，密度為1000（7）PC95導入設為5,熱容為500，密度為1000。（8）Fr4發熱2e7w/m^3（9）設置操作點密度和壓力。（10）迭代100次。

12.以平面變壓器設置強制風冷，圓柱包圍參數均為2mm，計算域均為10mm,+Y方向為20mm，（3）。全局單元尺寸1mm，設置曲率，鄰近2層，為風扇設置邊界層。風扇轉速-3000rpm。
練習

答疑